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Méta description : démêlez les complexités des types de vannes de régulation avec ce guide détaillé, offrant un aperçu de leurs applications, avantages et critères de sélection pour diverses industries. Il existe deux catégories de vannes de régulation, les vannes de régulation à mouvement linéaire et les vannes de régulation à mouvement rotatif.
Avant de plonger dans les types de vannes de régulation, explorons les composants essentiels des vannes de régulation de type globe :
Ces vannes régulent le débit en déplaçant un élément de fermeture dans un mouvement linéaire. Les vannes à mouvement linéaire courantes comprennent :
Les vannes à mouvement rotatif modulent le débit en faisant tourner un élément de fermeture à l'intérieur du corps de vanne. Les vannes à mouvement rotatif courantes sont :
Méta description : plongez dans ce guide complet pour tout comprendre sur les applications des vannes de régulation, leurs fonctions, leurs types, leurs industries, etc.
Les vannes de régulation jouent un rôle crucial dans la régulation du débit, de la pression et de la température des liquides et des gaz dans diverses industries. Avec une large gamme d'applications, les vannes de régulation sont un composant essentiel dans de nombreux processus industriels. Cet article vise à couvrir tout ce que vous devez savoir sur les applications des vannes de régulation, vous aidant à comprendre leur fonction, leurs types, les industries qu'elles desservent et bien plus encore. Que vous soyez un étudiant, un ingénieur ou une personne curieuse, ce guide fournit les connaissances dont vous avez besoin pour apprécier l'importance des vannes de régulation dans notre monde moderne.
Les vannes de régulation remplissent plusieurs fonctions critiques dans les processus industriels, notamment :
Comprendre les différents types de vannes de régulation est essentiel à leurs applications. Certains types de vannes de régulation populaires incluent :
Les applications de vannes de régulation couvrent de nombreuses industries, notamment :
Alors que les vannes de régulation desservent plusieurs industries, certaines applications uniques incluent :
Lors de la sélection d'une vanne de régulation, tenez compte des facteurs suivants :
Un bon entretien des vannes de régulation est crucial pour assurer leur longévité et leur fonctionnement efficace. Voici quelques conseils d'entretien :
La vanne de régulation est un élément clé dans les boucles de contrôle de processus, la fonction principale d'une vanne de régulation est de maintenir certains paramètres de processus importants dans une plage de fonctionnement requise, tels que la pression d'entrée/sortie, le débit, la température ou le niveau, etc.
En tant qu'élément de contrôle final pour moduler le gaz, l'air, la vapeur, l'eau ou tout autre fluide, la vanne de régulation compensera la perturbation de la charge et maintiendra la variable de procédé régulée aussi près que possible du point de consigne souhaité.
Il est donc très important d’apprendre la terminologie, l’application, la technologie et toutes les informations sur les vannes de régulation, que vous soyez un ingénieur, un vendeur, un utilisateur final ou un expert en instruments. THINKTANK Le département d'ingénierie a déployé des efforts professionnels et une riche expérience dans l'industrie des procédés pour garantir que les bonnes informations techniques soient partagées.
Voici la liste des matériaux généraux utilisés pour le corps de la vanne de régulation. Nous examinerons environ 3 facteurs principaux qui affecteront les matériaux de vanne sélectionnés pour les vannes de régulation. Propriétés, pression et température. Discutons-en soigneusement un par un.
Les fabricants de vannes les plus responsables fourniront aux clients le certificat d'essai de l'usine de matériaux, qui comprend des données sur la limite d'élasticité, la dureté et la ténacité dans la partie des propriétés mécaniques et physiques.
La limite d'élasticité est une propriété importante de l'acier. Elle est définie comme la contrainte à laquelle 0.2 % du matériau a été déformé de façon permanente. Plus la limite d'élasticité de l'acier est élevée, plus la résistance à la déformation permanente est élevée.
La dureté est la propriété de résistance d'un matériau à l'indentation. Elle est mesurée par la force nécessaire pour pénétrer un échantillon du matériau. La dureté peut être mesurée à l'aide de diverses méthodes, notamment le test de dureté Vickers, le test de dureté Rockwell, le test de dureté Brinell et le test de dureté Knoop. Ces méthodes mesurent la dureté des matériaux en fonction de leur résistance à l'indentation. La dureté est souvent utilisée pour nous aider à estimer la résistance à l'usure par glissement et la résistance à l'érosion des vannes de régulation. Ce sont des données importantes si nous sélectionnons le bon matériau pour les conditions difficiles.
La ténacité est la capacité d'un matériau à absorber de l'énergie et à se déformer plastiquement sans rupture.
L'usure érosive est causée par l'impact d'un fluide à grande vitesse ou de particules érosives si le fluide s'écoule.
Les propriétés de corrosion sont définitivement un indice d'importation pour les vannes de régulation, et la sélection de la bonne résistance du matériau à la corrosion de l'environnement ou du fluide moyen est toujours la principale priorité des ingénieurs.
Dans les conditions difficiles, nous serons confrontés à des problèmes de cavitation, de clignotement ou d'érosion pour les vannes de régulation. Un liquide génère de la cavitation ou des dégâts instantanés pour les vannes de régulation, souvent causés par la pression en amont et la pression différentielle. Une pression différentielle élevée affecte la vitesse élevée de l'écoulement comme la vapeur ou les solides entraînés qui ont provoqué le potentiel d'érosion, et la corrosion causée par la couche passive d'acier est emportée par la vitesse élevée.
La température est un facteur critique pour la limite d'élasticité sous la même pression. Une température élevée du fluide réduira considérablement la limite d'élasticité de la vanne de régulation.
Si les températures de travail dépassent la température limite d'un matériau, un phénomène appelé "fluage" sera provoqué.
Qu'est-ce que le phénomène de fluage pour les vannes ?
Un phénomène simple pour montrer la déformation par fluage, nous voyons que de nombreux sièges de vannes à boisseau sphérique PTFE ont une déformation par fluage car ils dépassent la pression limite du matériau, et une fois que la température est revenue à la normale, l'étanchéité ne peut plus se resserrer. Identique aux vannes de régulation, lorsqu'une température élevée affecte le corps de la vanne et le matériau de garniture dans le phénomène de fluage, et même après que la température et la pression ont été supprimées, le matériau en acier ne peut toujours pas revenir à sa dimension d'origine.
Voici les considérations relatives aux matériaux des vannes de régulation pour les clients, les ingénieurs ou les utilisateurs finaux. Nous devrions accorder plus d'attention à nos applications existantes, à la sélection et au dimensionnement en fonction de notre connaissance professionnelle du domaine de l'industrie.
| Nom | Catégorie de matériel | Condition de service |
Acier au carbone à haute température | ASTM A216 Catégorie WCB | Fluides non corrosifs tels que l'eau, l'huile et les gaz à des températures comprises entre -20 °F (-30 °C) et +800 °F (+425 °C) |
Acier au carbone à basse température | LCB de qualité ASTM A352 | Basse température jusqu'à -50 °F (-46 °C). Utilisation exclue au-dessus de +650°F (+340°C). |
Acier au carbone à basse température | ASTM A352 Catégorie LC1 | Basse température jusqu'à -75 °F (-59 °C). Utilisation exclue au-dessus de +650°F (+340°C). |
Acier au carbone à basse température | ASTM A352 Catégorie LC2 | Basse température jusqu'à -100 °F (-73 °C). Utilisation exclue au-dessus de +650°F (+340°C). |
Acier au nickel 3.1/2 % | ASTM A352 Catégorie LC3 | Basse température jusqu'à -150 °F (-101 °C). Utilisation exclue au-dessus de +650°F (+340°C). |
1.1/4% Chrome 1/2% Moly Acier | ASTM A217 Catégorie WC6 | Fluides non corrosifs tels que l'eau, l'huile et les gaz à des températures comprises entre -20 °F (-30 °C) et +1100 593 °F (+XNUMX °C). |
2.1/4 % Chrome | ASTM A217 Catégorie C9 | Fluides non corrosifs tels que l'eau, l'huile et les gaz à des températures comprises entre -20 °F (-30 °C) et +1100 593 °F (+XNUMX °C). |
5% Chrome 1/2% Molybdène | ASTM A217 Catégorie C5 | Applications légèrement corrosives ou érosives et applications non corrosives à des températures comprises entre -20°F (-30°C) et +1200°F (+649°C). |
9 % Chrome 1% molybdène | ASTM A217 Catégorie C12 | Applications légèrement corrosives ou érosives et applications non corrosives à des températures comprises entre -20°F (-30°C) et +1200°F (+649°C). |
12 % acier chromé | ASTM A487 Catégorie CA6NM | Application corrosive à des températures entre -20°F (-30°C) et +900°F (+482°C). |
12 % Chrome | ASTM A217 Catégorie CA15 | Application corrosive à des températures jusqu'à +1300°F (+704°C) |
316 en acier inoxydable | ASTM A351 Catégorie CF8M | Services corrosifs ou non corrosifs à très basse ou haute température entre -450°F (-268°C) et +1200°F (+649°C). Au-dessus de +800 °F (+425 °C), spécifiez une teneur en carbone de 0.04 % ou plus. |
347 en acier inoxydable | ASTM 351, qualité CF8C | Principalement pour les applications corrosives à haute température entre -450°F (-268°C) et +1200°F (+649°C). Au-dessus de +1000°F (+540°C) spécifiez une teneur en carbone de 0.04% ou plus. |
304 en acier inoxydable | ASTM A351 Catégorie CF8 | Services non corrosifs corrosifs ou à températures extrêmement élevées entre -450°F (-268°C) et +1200°F (+649°C). Au-dessus de +800 °F (+425 °C), spécifiez une teneur en carbone de 0.04 % ou plus. |
Acier inoxydable 304L | ASTM A351 Catégorie CF3 | Services corrosifs ou non corrosifs jusqu'à +800F (+425°C). |
Acier inoxydable 316L | ASTM A351 Catégorie CF3M | Services corrosifs ou non corrosifs jusqu'à +800F (+425°C). |
Alliage-20 | ASTM A351 Qualité CN7M | Bonne résistance à l'acide sulfurique chaud jusqu'à +800F (+425°C). |
Monel | ASTM 743 Catégorie M3-35-1 | Nuance soudable. Bonne résistance à la corrosion par tous les acides organiques courants et l'eau salée. Aussi très résistant à la plupart des solutions alcalines jusqu'à +750°F (+400°C). |
Hastelloy B | ASTM A743 Catégorie N-12M | Bien adapté pour la manipulation d'acide fluorhydrique à toutes les concentrations et températures. Bonne résistance aux acides sulfurique et phosphorique jusqu'à +1200°F (+649°C). |
Hastelloy C | ASTM A743 Catégorie CW-12M | Bonne résistance aux conditions d'oxydation du span. Bonnes propriétés à haute température. Bonne résistance aux acides sulfurique et phosphorique jusqu'à +1200°F (+649°C). |
Inconel | ASTM A743 Catégorie CY-40 | Très bon pour le service à haute température. Bonne résistance aux milieux très corrosifs et à l'atmosphère jusqu'à +800°F (+425°C). |
de bronze | ASTM B62 | Eau, huile ou gaz : jusqu'à 400 °F. Excellent pour le service de la saumure et de l'eau de mer. |
La résistance à la corrosion, la dureté et la ténacité du matériau sont améliorées en ajoutant des éléments d'alliage à l'acier de base.
Le principal plus dur dans l'acier est le carbone. Plus on ajoute de carbone (jusqu'à 1.2 %), plus c'est dur.
Le molybdène renforce l'acier et augmente la résistance à la corrosion des chlorures.
Le chrome est l'élément de l'acier contre la corrosion et augmente la résistance à la chaleur.
Le nickel améliore la résistance à la corrosion et la ténacité et est utilisé pour augmenter la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique.
Le silicium est le principal désoxydant utilisé dans la fabrication de l'acier. Il augmente également la résistance et la dureté de l'acier.
Le manganèse contribue à la résistance et à la dureté.
Parfois, l'élément de soufre ajouté est en quantités contrôlées pour faciliter l'usinage et le soudage.
Le vanadium ajouté augmente la ténacité et la résistance à la fatigue.
Voici la norme de fuite du siège de soupape de commande se réfère à la norme ANSI/FCI 70-2-2006 remplace la norme ANSI B16.104.
| Fuite Classe La désignation | Fuite maximale Admissible | Milieu de test | Test de pression | Procédures d'essai requises pour établir la cote |
| CLASSE I | - | - | - | Aucun test requis à condition que l'utilisateur et le fournisseur soient d'accord |
| CLASSE II | 0.5% de la capacité nominale | Air ou eau à 50-125 F (10-52C) | 45-60 psig ou max. différentiel de fonctionnement selon la valeur la plus basse | Pression appliquée à l'entrée de la vanne avec sortie ouverte à l'atmosphère ou reliée à un dispositif de mesure de faible perte de charge pleine poussée normale de fermeture fournie par l'actionneur. |
| CLASSE III | 0.1% de la capacité nominale | Air ou eau à 50-125 F (10-52C) | 45-60 psig ou max. différentiel de fonctionnement selon la valeur la plus basse | Pression appliquée à l'entrée de la vanne avec sortie ouverte à l'atmosphère ou reliée à un dispositif de mesure de faible perte de charge pleine poussée normale de fermeture fournie par l'actionneur. |
| CLASSE IV | 0.01% de la capacité nominale | Air ou eau à 50-125 F (10-52C) | 45-60 psig ou max. différentiel de fonctionnement selon la valeur la plus basse | Pression appliquée à l'entrée de la vanne avec sortie ouverte à l'atmosphère ou reliée à un dispositif de mesure de faible perte de charge pleine poussée normale de fermeture fournie par l'actionneur. |
| CLASSE V | 0.0005 ml par minute d'eau par pouce de diamètre d'orifice par différentiel psi | L'eau à 50-125F (10-52C) | Chute de pression de service maximale à travers le clapet de vanne, ne dépassant pas la valeur nominale du corps ANSI | Pression appliquée à l'entrée de la vanne après avoir rempli toute la cavité du corps et la tuyauterie connectée avec de l'eau et fermé le bouchon de la vanne. Utilisez la poussée maximale nette spécifiée de l'actionneur, mais pas plus, même si elle est disponible pendant le test. Attendez que le débit de fuite se stabilise. |
| CLASSE VI | Ne pas dépasser les quantités indiquées dans le tableau suivant en fonction du diamètre de l'orifice. | Air ou azote à 50-125 F (10-52C) | 50 psig ou pression différentielle nominale maximale à travers le clapet de vanne, selon la valeur la plus basse. | L'actionneur doit être ajusté aux conditions de fonctionnement spécifiées avec une poussée de fermeture normale complète appliquée au siège du clapet de la vanne. Attendez que le débit de fuite se stabilise et utilisez un appareil de mesure approprié. |
| DIAMÈTRE NOMINAL DE L'ORIFICE (POUCES) | DIAMÈTRE NOMINAL DE L'ORIFICE (MILLIMÈTRES) | TAUX DE FUITE (ML PAR MINUTE) | TAUX DE FUITE (BULLES / MINUTE*) |
| 3 | 76 | 0.9 | 6 |
| 4 | 102 | 1.7 | 11 |
| 6 | 152 | 4 | 27 |
| 8 | 203 | 6.75 | 45 |
| 10 | 254 | 9 | 63 |
| 12 | 305 | 11.5 | 81 |
Généralement, nous envisagerons de sélectionner le matériau approprié pour le corps et la garniture de la vanne de régulation à partir de 4 facteurs.
Ici, nous énumérerons les matériaux typiques pour le type globe, le type papillon, le type à bille de la vanne de régulation.
| Type de valve | Type d'ouvrage | Matériau du corps | Matériel de garniture | Matériau de la tige | Matériau du siège |
| Type de boule | Acier au carbone | ASTM A352 gr. LCC, A216 WCB, A216 COE | 316 SS | 316 SS | 316 SS |
| Acier Inoxydable | 316 SS | 316 SS | 316 SS | 316 SS | |
| Incoloy ou Inconel | UNS N08825 ou A350 LF2, A216 WCB avec superposition UNS N06625 | UNS N06625 | UNS N07718 | UNS N06625 | |
| de bronze | BRONZE (UNS C95800) | BRONZE (UNS C95800) | BRONZE (UNS C95800) | BRONZE (UNS C95800) | |
| Duplex & Super Duplex | ASTM A890GR. 4A (UNS J92205) (Duplex ~ 22 % Cr), ASTM A182 GR. F53 (UNS S32750) ou F55 (UNS S32760) (Super Duplex~25% Cr) | ASTM A182 F51, F53, F55 | ASTM A276 UNS S31803, S32750, S32760 | ASTM A182 F51, F53, F55 | |
| 6 moly SS | UNS S31254 (acier inoxydable 6 Moly) | UNS S31254 | UNS S31254 | UNS S31254 | |
| Type de papillon | - | Fonte, acier au carbone, acier inoxydable, Hastelloy, laiton, alliages d'acier au nickel, alliages de titane, nickel aluminium bronze, acier duplex | Fonte, acier au carbone, acier inoxydable, Hastelloy, laiton, alliages d'acier au nickel, alliages de titane, nickel aluminium bronze, acier duplex | Acier inoxydable, Inconel, Monel | Siège souple : PTFE, RTFE, EPDM, Buna-N, Viton, Néoprène Siège en métal : Inconel, acier inoxydable |
| Type de globe | - | Acier au carbone, acier inoxydable, Hastelloy, laiton, alliages d'acier au nickel, alliages de titane, nickel aluminium bronze, acier duplex | 316SS, 416SS, 17-4PH | Acier inoxydable, Inconel, Monel | Siège souple : PTFE, RTFE, Viton Siège en métal : Inconel, acier inoxydable |
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